CZ251392A3 - Seam welded for blanks welding - Google Patents

Description

Vynález se týká švové svářečky pro spojování výstřižků, z plechů, spojených pa stranách, která obsahuje -

- soustavu pro svařování definující osu svařování,

- dva svírací bloky uložené na obou stranách osy svařování výstřižků z plechů, každý s horním a dolním přítlačným nosníkem a horním a dolním svíracím zařízením, definujícím styčnou spáru přijímající výstřižky z plechů a

- podélný dopravní systém pro postup sevřených výstřižků z plechů ve směru osy svařování. .

Dosavadní stav techniky

Švové svářečky tohoto druhu se částečně používají pro výrobu karosářských plechů, která často ,zahrnuje spojování výstřižků z plechů různého druhu a/nebo různé tloušťky. Než se výstřižky z plechů sevřou do svíracího bloku stroje, hrany plechů, které se mají svařovat, musí být navzájem a také s osou svařování přesně srovnány, a toto vyrovnání musí být stálé během podélného posuvu, t.j. během procesu svařování, aby sě nezhoršila kvalita svařovaného švu. Musíme brát v úvahu fakt, že obrobky mohou být v průběhu svařování vystaveny značným vlivům příčných sil, zejména v případě švového svařování kal y

Dále v případě švomszi elektrodami vého svařování laserovým paprskem, spojovací hrany, které se mají svařovat, se musí držet spolu s velkými příčnými silami. U známého svařovacího agregátu, o jakém se hovořilo výše, je pro uchycení a posuv plechů určen vozík vedený po loži agregátu, schopný podélného posuvu jako kompletní jednotka (DE-A400S009). Vozík má 4 hlavní (dva horní a dva dolní) přítlačné nosníky vybavené svíracími zařízeními, s hydraulickými svíracími válci, uloženými v každém z horních nosníku.

U takovéto konstrukce mohou být spolu 'spojeny přítlačné nosníky pouze na koncích. Nosníky samy musí být proto dostatečně pevné ve své konstrukci, aby nebyly vystaveny vlivům nepřijatelných deformací díky silám (jak vertikálním tak horizontálním), ? které na ně působí během sevření a · svařování. V praxi proto je celková délka svíracích bloků - a odtud i délka svařovaných švů, které se mají vyrobit — nějak: omezena, neboť pro další zvětšení délky a odpovídající váhy, by se vyžadoval vozík nepřímoúměrných rozměrů. Navíc hydraulické sviracx válce, uložené v pojíždějícím vozíku musí být připojeny pružnými tlakovými hadicemi, čímž se zvyšují náklady a možné komplikace.

Eodstats yyDálesu

Vezmeme—li za výchozí bod švový svářecí agregát, jaký je uveden výše, tento vynález navrhuje vhodnější konstrukci, li které síly vyskytující se u svíracích bloků se mohou dobře kontrolovat, a dále se neuplatní restrikce celkové délky a pracovní délky spojená se známým agregátem.

Podle vynálezu je tato úloha splněna charakteristickým rysem bodu 1 patentových nároků. Jmenovitě dva horní přítlačné nosníky svíracích bloků jsou vedeny po horním podélném nosníku a dva spodní přítlačné nosníky jsou vedeny po dolním podélném nosníku, tyto podélné nosníky jsou připevněny a vyztuženy a jsou navzájem napevno spojeny, a alespoň horní přítlačné nosníky se mohou zvedat a snižovat vzhledem k hot— nímu podélnému nosníku prostřednictvím zvedáků. Navíc každý přítlačný nosník má jednotku pro posuv, a každá z těchto jednotek> pro posuy obsahuje podélná vodítka vystupující •ve směru osy svařování, šoupátko pohybující se po těchto vodítkách a nesoucí svíraci zařízení a vratný lineární pohon připojený k šoupátku.

U této konstrukce, celkové zatížení v ohybu nemusí být trvale způsobeno tlakem samotných nosníků, a jak vertikální tak i horizontální síly se přenášejí na podélné nosníky (každý z podélných nosníků je společný pro dva přítlačné nosníky). Tímto způsobem je možno bez problémů sevřít dokonce výstřižky z plechů, které nejsou úplně rovné, nebo série výstřižků z plechů následujících jeden za druhým ve směru svařování. Navíc,. protože přítlačné nosníky zůstávají stacionární ve směru osy svařování, hmotnosti, které se musí posunout podél této osy se o hodně sníží. Rovněž pohyblivé hydraulic4 ké tlakové hadice se mohou vypustit.

Ěčehled Qbcásbů oa výkrese

Vynález bude nyní vysvětlen podrobněji s pomocí obrázku, s odkazy na příklad provedeni.

□br.1 je celkový pohled v perspektivě na švovou svářečku podle vynálezu, se svařovaným karosářským plechem krátce před ukončením svařování a tečkované další obrobek pro svařování ve výchozí poloze.

Obr.S je schematický boční pohled na nezakrytovaný agregát

Obr.3 je svislá sekce podle osy III-III z obr.S

Obr.4 je pohled v perspektivě na čelo agregátu ve směru šipky IV z obr.l a 3. - >

Obr.S je pohled v. perspektivě a částečně v řezu ná šoupátko se svíracími čelistmi.

Obr.6 je svislá sekce, v pohledu ve směru posuvu, skrz levé horní a dolní šoupátka a jejich podélná vodítka.

Obr.7a a 7b schematicky ukazují rozdílné situace sevření pro dva výstřižky z plechů, ve svislé sekci podobně jako na obr.3.

EčíELadx ecovedeoí xxoáležu

Švová svářečka zobrazená na obr.l s plechovým obalem se skládá z dolní části 1, a z horní části 2, mezi nimiž je styčná spára 5 pro uložení obrobků. Uprostřed agregátu. je uložena soustava IQ, např. elektrický odporový válec soustavy švové svářečky, z něhož jsou zobrazeny pouze dvě válcové elektrody. (Soustava svářečky jiného typu, např. pro svařování laserem, může být principiálně uložena ve stejné poloze). Soustava svářečky IQ- definuje v rámci stroje osu sváření Z, podél níž jsou poháněny obrobky směrem k soustavě během svářecího procesu aby vznikl švový svár. Výstřižky z plechů Zj.8, které je potřeba spolu svařit, jsou vtlačeny do styčné spáry 5 z obou stran ve směru šipek A na posuvném konci agregátu (na pravé straně obr.l). Jejich hrany se srovnají rovnoběžně s osou Z (s překrytím - je-li potřeba), a pak jsou sevřeny. . V -sevřeném stavu jsou pak výstřižky z plechů přivedeny přes . soustavu svářečky IQ ve směru šipky B, rovnoběžně s osou sváření. Na konci (levá strana na obr.l) se svorky uvolní a svařené obrobky, tzv. karosářské plechy se odvedou od agregátu. Pro vkládání (šipky A) a srovnání výstřižků z plechů Za 8, a rovněž pro soustavu svářečky IQ, se mohou použít přístroje běžně známé, které nejsou předmětem tohoto vynálezu a není třeba je zde podrobně popisovat. Švová svářečka má horní a dolní pevné podélné nosníky 2Q a 21, jakožto hlavní nosné strukturální prvky (viz rovněž obr.3). Jak můžeme vidět v horní části obr.l, nosníky jsou v řezu v tom místě soustavy svářečky IQ, kde opouštějí prostor soustavy svářečky a jejího přenosu síly atd. Podélné nosníky 2Q a 21 jsou navzájem pevně spojeny sloupkem 3 na posuvném konci agregátu a třmenem vyčnívajícím v pravých úhlech k podélnému směru.

Na předním konci je uvolnitelný závěr 3’ (viz obr.4) mezi podélnými nosníky 2Q a 21, takže svařené karosářské plechy se mohou vyjmout ze styčné spáry 5 ve směru osy sváření Z. Třmen 4 má otvor 6 pro procházení výstřižků z plechů 8Dodáváni energie a řízení soustavy svářečky IQ se vhodně přivádí přes třmen 4.

Pevné podélné nosníky 2Q a 21 jsou oba výhodně zkonstruovány ve tvaru sekce pravoúhlého boxu, jak je zobrazena na obr.3. Ve svislé sekci obr.3 je jejich soustava v podstatě symetrické vzhledem ke svislé rovině 12 a horizontální rovině 13, s průsečnicí obou rovin symetrie, která odpovídá ose sváření Z. Mezi horním nosníkem 2Q a dolním nosníkem 21 - a opřeny o ně - jsou dvě svírací soustavy pro levé a pravé výstřižky z plechů (v pohledu ve směru osy Z). Tyto svírací soustavy jsou uloženy na obou stranách vertikální roviny 12 a každá obsahuje’horní přítlačný nosník 241,24c a dolní přítlačný nosník 251,25c- Pro dopravu sevřených obrobků podélně v agregátu, je na užší straně každého přítlačného nosníku směrem ke styčné spáře 5 uložena posuvná jednotka 4Ql,4Qc a 411,41c, se svíracími zařízeními 5Q a 51, která tvoří okraje vstupní styčné spáry 5. Posuvné jednotky 4Qa _41 jsou podrobně popsány dále na obr.2,

4, 5 a 6.

Každý z přítlačných nosníků 241, 24c a 251, 25c se mohou zvedat a snižovat vzhledem k příslušnému hornímu nebo dolnímu podélnému nosníku 2Q a 21, prostřednictvím samostatných zvedáků, např. hydraulických válců 261, 26c a 2ZL, 27c. F'ístnice každého zvedacího válce je spojena se svým přítlačným nosníkem prostřednictvím svorníku 28 a koncové příchytky 31 válců jsou ukotveny na příslušných nosnících, toto spojení je uděláno přímo k hornímu podélnému nosníku, avšak přes zařízení pro nastavení výšky (popsáno dále) ke spodnímu. Ačkoliv by bylo možné v principu otevřít a zavřít styčnou spáru 5 (působením tlaku) přimontováním přítlačných nosníků tak, že pouze dva horní nosníky 24 se mohou zvednout a snížit na svých podélných nosnících a dolní přítlačné nosníky 25 jsou napevno spojeny še svými podélnými nosníky v předem nastavené výšce, je výhodné montovat všechny čtyři přítlačné nosníky tak, aby je bylo možno posouvat svisle prostřednictvím zvedáků 26, 2Z jak je zobrazeno na obrázku. Např. každý přítlačný nosník může být zhotoven s množstvím mechanismů s prolamovací pákou, najednou poháněných (pro každý přítlačný nosník) např. hydraulicky nebo elektromotorem přes vřeteno atd.

Při vertikálním pohybu vzhledem k podélným nosníkům 2Q a 21 jsou přítlačné nosníky 24 a 25 vedeny bokem, aby se zrušily příčné síly. Více vodících sloupků 22 s válečky 23 (zobrazených v horní části obr.3) vystupují z obou podélných nosníků mezi sousedními přítlačnými nosníky. Tyč 3Q, která je spojena s jedním přítlačným nosníkem - v případě zobrazujícím le— .α> — vý přítlačný nosník 24L ramenem 3Q', je vedena mezi válečky

23. Mezi každými dvěma vodivými sloupky 22, levý a pravý přítlačný nosník jsou navzájem spojeny prostřednictvím listových per 22 (ukázaných s dolní částí obr.3) v rovnoběžně soustavě, dovolující (malé) diference v nastavení výsky přítlačných nosníku. Taková soustava dává svírací soustavě výbornou boční stabilitu, a boční síly působící na obrobky, zejména během švového svařování se mohou bez problémů pohltit.

Jak je zobrazeno na obr.2, ' každý z přítlačných nosníků 24, 25 Je přerušen v místě soustavy agregátu IQ, ale přední a zadní část jsou spojeny můstky 15. Každý přítlačný nosník je spojen s horním nebo dolním podélným nosníkem 2Q nebo 21 prostřednictvím tyčky 16 pro uvedení do správné polohy v podélném směru.

/

Konstrukce posuvných jednotek 4Q, 41 bude nyní popsána s odkazem na obr.4, 5 a 6. Levá a pravá posuvná jednotka jsou zrcadlově symetrické konstrukce. Spodní jednotky 41 jsou o něco jednodušší konstrukce než horní jednotky 40, zejména pokud jde o soustavu svíracích čelistí 51, jak bude popsáno dále.

Horní posuvná jednotka 4Q podle obr.4, 5 a 6 má kanálovou sekci 42 napevno spojenou po celé své délce k přítlačnému nosníku 24. Lineární vodící kolejničky 43 jsou připevněny k sekci 42 a nesou několik nosných válcových jednotek 44, které jsou přišroubovány k šoupátku 6Q. Délku šoupátka 6Q

- 9 mužeme v i děf obr.2 a. je o něco menší než polovina. délky agregátu.

Podélný pohyb šoupátka 60 je způsoben reversním lineárním pohonem s motorem ZS (obr.2, 4) a ozubenými řemeny Ζ5» Ozubený řemen Z5 »e dotýká předního kraje šoupátka 60 (levá část obr.2) a následkem toho přesahuje pastorek 'Z6 pohonu, zadní pastorek ZZ (na pravé straně obr.2) a zpět k zadnímu, konci šoupátka 60 (vlevo od středu obr.2). Šoupátko 60 a ozubený řemen Z5 tak tvoří uzavřenou smyčku. Vzadu kanálové sekce 42 je vytvořeno podélně vyhloubení pro návrat běhu ozubeného řemenu Z5.

Pásek Z0 ocelového pera probíhá pó celé délce šoupátka 60 pod šoupátkem každé horní pohanové jednotky 4Q

Každé.horní svíraci zařízení 50 je rozděleno do více oddělených svíra-cích čelistí, které se dotýkají tohoto pásku ZQ. Toto spojení je uvolnitelně a umožňuje nahradit opotřebené svírací čelisti a podobná soustava se může zhotovit pro dolní posuvné jednotky 41, je-li potřeba. Pásek ZQ Je připojen k šoupátku 6Q např. přes jedno nebo více mělkých listových per 66. Několik tlačných pružin 6Z je sevřeno mezi šoupátko 60 a každou svírací čelist 5Q a vyčnívají přes odpovídající otvory Z1 V pásku ZQ a v listových perech 66- Maximální styčná spára mezi svíracimi čelistmi 50 a šoupátkem 60 je nastavena podpěrkami (není zobrazeno na obrázku), . připevněnými k šoupátku 60. Boční vedení svíracích čelistí 50 je povoleno podélnými tyčemi 68, které se dotýkají vnější strany každého šoupátka. Popsaná soustava dovoluje pohyb svíracích čelistí □Q vzhledem k šoupátku 6Q, 3 listovými pery 66 přenášejícími tlakové síly během podélného posuvu šoupátka při zatížení. Namísto zobrazené soustavy s listovými pery 66» však může pásek ZQ být sám vhodně připevněn na koncích a spojen se šoupátkem 6Q.

Jak již bylo stanoveno, nižší posuvné jednotky 411 a 41c jsou podobné konstrukce, ale jsou jednodušší pouze v tom, že jedna lineární vodící kolejnička 43' se spojitým vodícím válcem 44' je zhotovena v kanálové sekci 42'· V místě oddělených svíracích desek, může být k vodícímu válci přímo připojena spojitá svírací podložka 51, který nemá střední tlakové pružiny.

Mód operace svírací soustavy, která byla popsána je následující; Při uzavření pracují zvedáky přítlačných nosníků tak, že sevřou výstřižky z plechů Z a 8, t.j. na zobrazeném příkladu písty ve všech zdvihových válcích 26 a 2Z putují do své koncové polohy (stop válce). Dolní přítlačné nosníky 25 se svými svíracími čelistmi 51 pak tvoří pevnou podpěru pro obrobky, zatímco na šoupátkách 6Q horních přítlačných nosníků jsou' tlakové pružiny 62 částečně stlačeny svíracími čelistmi 5Q a určují svírací sílu podle vlastností pružiny. Je vhodné udělat nastavovací zařízení pro výšku ukotvovacích konzolí válců 2Z v bodech ukotvení válců na dolním podélném nosníku 21, jak je možno vidět např. z obr.2, 3 a 4. Nastavovací bloky 8Q, upevněné na podélném nosníku 21 prostřednictvím tlakových svorníků 81, jsou vybaveny úchytkami válců.

Každý válec 2Z je ukotven k bloku. QQ excentrickým čepem 82«

Všechny excentrické čepy přiřazené jednomu přítlačnému nosníku 251 nebo 25c mohou být otočné spolu s řídící tyčí 83« To umožňuje nastavit počet koncových poloh pro dolní přítlačné nosníky 251, 25c vzhledem k horizontální- rovině 13, jak je schematicky ukázáno na obr.7a a 7b. Výsledkem je to, že předurčené svírací síly se aplikují dokonce na plechy rozdílné tloušťky a zejména se uplatní u zpětného překrytí hran plechů pro svařování (t.j. s levým plechem dole jako na obr.7a, nebo s pravým plechem 8 dole jako na obr.7b). Nakonec, předtím zmíněný uvolnitelný závěr mezi horními a dolními podélnými nosníky na předním okraji stroje můžeme vidět na obr.4. Opěrný sloupek 85 vyčnívající z dolního nosníku 21 nese otočnou západku 86, která podélně zapadá do sedla 8Z, ukotveného na horním.nosní ku 20« To způsobí spojení s tlakovou zkouškou mezi konci nosníků 20 a 21. Aby se uvolnila svařovaná plechová závora (s uvolněním přítlačných nosníků), západka 86 je otočná v sedle prostřednictvím pneumatického válce 88

Claims (10)

1. Svává svářečka pro spojování švovým svarem výstřižků plechů (7, 8), sevřených k sobě svými stranami, obsahujicích

- soustavu svářečky (10), definující osu sváření (Z),

- dva svírací bloky uspořádané na obou stranách osy sváření (Z) pro výstřižky z plechů (7, 8), každý s horním a dolním svíracím zařízením (50, 51) definující přijímací styčnou spáru (5) pro výstřižky z plechů (7, 8) a

- podélný dopravní systém pro. posuv vpřed sevřených výstřižků z plechů (7, 8) vé směru osy sváření (Z), vyznačující se tím, že

- dva horní přítlačné nosníky (24) jsou neseny horním podélným nosníkem (21), zmíněné nosníky jsou upevněny a zpevněny a napevno navzájem spojeny, a alespoň horní přítlačný nosník (24) se může zvedat a snižovat vzhledem k hornímu podélnému nosníku (20) prostřednictvím zvedáků (26),

- a každý přítlačný nosník (24, 25) má posuvnou jednotku (40, 41), každá jednotka obsahuje podélná vodítka (43) vystupující ve směru osy sváření (Z), šoupátko (60,

44'), které běhá po těchto vodítkách a nese svírací za\ řízení (50, 51) a reversní lineární pohon (75, 78) připojený k šoupátku.

2. Švová svářečka podle bodu 1, vyznačující se tím, že dva podélné nosníky (20

Ξ1) jsou navzájem spojeny třmenem (4) v místě soustavy svářečky (10) a rovněž alespoň na jednom ze svých konců.

3. Švová svarecka podle bodu 1, vyznačující se tím, že dva podélné nosníky (20, 21) jsou zhotoveny s vodícími sloupky (22), které jsou k sobě čely a> které se rozpínají- mezi dvěma horními přítlačnými nosníky (24) a mezi dvěma dolními přítlačnými nosníky (25).

4. Švová svářečka podle bodu 3, , vyznačující se tím, že jeden přítlačný nosník (241, 251).z každého páru je veden vodivými .sloupky C22) tak , 5 aby še -.mohl. pohybovat' svisle a druhý v Prrtlacný· nosní k (24r ,·* 25r)'je'spojen s vedeným nosníkem přidržovacími

Ιοί eny (29) v rovnoběžné soustavě.

5. Švová svářečka podle bodu 4, vy z n a c u j 1 c 1 · s e 0 t í.m ,že přidržovací členy (29) jsou ve tvaru listových per.

6. Švová svářečka podle bodu 1, vyznačující se tím, že podélné nosníky (20, 21) jsou tvořeny jako duté sekce se zvedáky (26, 27) uloženými uvnitř.

7. Švová svářečka podle boduí,.

vyznačující se tím, ze zvedáky (27) jsou ukotveny výškově nastavitelným způsobem, alespoň na dolním podélném nosníku (21).

S. Švová svářečka podle bodu 1, vyznačující se tím, že· svírací zařízení (50) alespoň horních posuvný jednotek (40) jsou rozdělena na několik svíracích čelistí, které jsou posuvně navzájem spojeny spojovacími členy (70).

9. Švová svářečka podle bodu 1, , v yyz n a c u j i c. i tim, ze alespoň u horních posuvných jednotek (40)jsou svírací zařízení (50) podložena , · ^r i r ^í Λ i «*» · ί Z: -' · · ’ - na šoupátku (60 prosuřednicfvím tlakových pružin ,.(67) , T?

10. švová svářečka podle bodu 1, .vyznačuj í c í <-s e tím, že šoupátko (60, 44') ‘ ·>·4 '.=··. ⁵ ’ , * každě-posuvné jednotky (40, 41) je spojeno na obou koncích 'skonči pružného převodového prvku (75) který je veden podél i podélných vodítek (42, 43) a nad vratnými prvky (76, 77) na jejich okrajích.

11. Švová svářečka podle bodu 7, v y z na č u j í c í s e t í m , že výšky zvedacích izvedáků (26, 27) se mohou nastavit pro soubor zvedáků najedí}.,nou, avšak odděleně pro levé a pravé zvedáky.